IntroduçãoIntrodução

• Necessidade dos ensaios

Para qualquer projeto de engenharia é imprescindível o conhecimento das características, propriedades e comportamento dos materiais disponíveis para sua execução;

O fabricante do material deve realizar ensaios nos materiais que produz para fornecer essas informações aos seus clientes;

Estes ensaios são realizados sob condições específicas, definidas por normas internacionais. No Brasil essas normas são editadas pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT)

• Perspectiva histórica Fabricação artesanal de objetos;

Avaliação da qualidade do produto pelo seu próprio uso. Sua qualidade era analisada pelo seu comportamento depois de pronto.

Novas matérias-primas e novos processos

Métodos padronizados de produção em todo o mundo

Novos processos e métodos de controle de qualidade dos produtos

• Para que servem os ensaios? Para saber se os materiais possuem as características que deveriam possuir;

Tipos de esforços em materiais:

Para verificar a resistência do material a tais esforços são realizados testes que são chamados ENSAIOS MECÂNICOS

Ensaios MecânicosEnsaios Mecânicos

São procedimentos padronizados que compreendem testes, cálculos, gráficos e consultas a tabelas, tudo em conformidade com normas técnicas específicas

A normalização é fundamental para que se estabeleça uma linguagem comum entre fornecedores e usuários dos materiais em todo o globo;

Esses ensaios são realizados tanto pelo fornecedor quanto pelo usuário, a partir de uma amostragem estatística representativa do volume recebido;

Estrutura interna do material

Comportamento mecânico

Comportamento

estrutural/projeto

O comportamento mecânico de qualquer material de engenharia é função de sua estrutura interna e de sua aplicação em projeto.

metalurgia mecânica

As características a que o material especificado deve atender podem ser divididas em 2 categorias:

Características de processamento: propriedades físicas da matéria-prima como função dos processos de fabricação envolvidos na manufatura do produto final;

Características de aplicação: propriedades físicas desejdas no produto acabado como função direta de sua utilização e comportamento estrutural.

Exemplo: Fabricação de um eixo de transmissão, cuja seqüência operacional, a partir do tarugo de aço obtido pelo vazamento do metal líquido em molde é a seguinte:

Matéria-prima

tarugo de aço

Processo 01 Forjamento

Processo 02 Usinagem

Processo 03 Tratamentos térmicos e

termoquímicos

• Características de processamento:

Forjabilidade;

Usinabilidade;

Suscetibilidade a tratamentos.

• Características de aplicação:

Resistência mecânica;

Resistência ao desgaste;

Ductilidade.

Propriedades Mecânicas:Propriedades Mecânicas:

Ensaios mecânicos permitem a determinação de propriedades mecânicas do material, expressas em função de tensões e/ou deformações;

Tensões representam a resposta interna aos esforços externos que atuam sobre uma determinada área em um corpo;

Principais propriedades mecânicas dos materiais obtidos por ensaio:

Resistência mecânica: representada por tensões;

Elasticidade: deformação no regime elástico;

Plasticidade: deformação no regime plástico antes da ruptura;

Resiliência: capacidade de estocar energia no regime elástico;

Tenacidade: energia total necessária para fraturar o material.

Ensaio simples de resiliência/elasticidade

Aplicação onde o material deve possuir alta plasticidade

Classificação dos ensaios mecânicos:Classificação dos ensaios mecânicos:

Quanto à integrigade geométrica e dimensional da peça ou componente:

1. Destrutivos: provocam inutilização parcial ou total da peça;

2. Não destrutivos: não comprometem a integridade da peça.

Quanto à velocidade de aplicação da carga:

1. Estáticos: carga aplicada lentamente (tração, dureza, flexão);

2. Dinâmicos: carga aplicada rapidamente ou ciclicamente (fadiga e impacto);

3. Carga constante: carga aplicada durante um longo período (fluência).

Métodos de Ensaios:Métodos de Ensaios:

Determinam que os ensaios devem ser realizados em função da geometria da peça, do processo de fabricação e de acordo com as normas técnicas vigentes:

1. Ensaios na própria peça;

2. Ensaios em modelos;

3. Ensaios em amostras;

4. Ensaios em corpos-de-prova retirados de parte da estrutura